CN114303276A - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

提供能够提高出入口形成部的热交换介质的流动性的热交换器。本发明以热交换器为对象，该热交换器具备：传热部(2)，其构成为供热交换介质(L)在内部的中空部流通的热交换流路(20)；以及出入口形成部(1a、1b)，其内部与热交换流路(20)连通连接且该出入口形成部形成有用于供热交换介质(L)流出流入的出入口(15)。传热部(2)的外表面部的至少一部分由覆盖片(6)构成，所述覆盖片是在金属制的传热层的至少单面侧设置有树脂制的覆盖层而得到的层压材料，出入口形成部(1a、1b)的外尺寸厚度(T1)形成得比传热部(2)的外尺寸厚度(T2)厚。

Description

热交换器
技术领域
本发明涉及在外表面部设置有在金属制的传热层层叠有树脂制的覆盖层而得到的层压材料的热交换器。
背景技术
在混合动力汽车(HEV)、电动汽车(EV)等中，搭载有供给用于驱动电动机的电力的电池装置。作为这样的电池装置，一般使用将由锂二次电池等各种二次电池构成的多个小型单电池串联或并联连接多个而制成电池组的形态的电池装置。特别是近年来为了延长电动汽车的续航距离，将多个电池组串联或并联组合，推进了电池装置的进一步的大容量化。
另一方面，作为电池装置而大多使用的锂二次电池的性能、寿命根据使用温度而大幅变化，因此为了长期高效地使用，优选管理成适当的温度。然而，在以上述那样的多个电池组的形态使用的情况下，由于多个电池组紧贴地配置，因此，难以有效地放出从各电池组、各单电池产生的热，各电池组的每一个的温度上升，有可能导致性能、寿命降低。
因此，开发了使用如下述专利文献1所示那样的薄型的热交换器来冷却多个电池组的技术。该热交换器通过使2张金属制盘状板相向对合而形成热交换器(扁平管)，在多个电池组的彼此之间分别配置扁平管，从而使从电池组的各单电池发出的热经由在扁平管内流通的制冷剂(冷却水)向外部放出。
在这样的技术背景下，用于冷却作为汽车电池装置的多个电池组的热交换器与其他汽车部件同样地，尽可能地要求薄型化、小型轻量化、低成本化，作为其一环，研究了采用使用了柔软性高的层压材料的热交换器。
使用了层压材料的热交换器具备由在金属制的传热层的两面层叠有树脂制的覆盖层而得到的层压材料构成的外装体。并且，从外装体的入口(出入口)导入的冷却液在外装体的内部流通，并从外装体的出口(出入口)流出。通过这样在外装体内循环的冷却液与接触配置于外装体的外表面的电池组等电池之间进行热交换，从而对电池组进行冷却。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-199149号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在使用了上述那样的层压材料的热交换器中，由于外装体的刚性低，因此，例如需要在出入口形成部设置加强构件，但这样的话，存在出入口形成部的流路被限制而冷却液的流通特性降低的倾向，特别是在采用薄型的外装体的情况下，冷却液的流通特性有可能显著降低，产生难以得到充分的热交换性能这样的课题。
本发明的优选实施方式是鉴于关联技术中的上述和/或其他问题点而完成的。本发明的优选实施方式能够显著提高现有的方法和/或装置。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供在使用了层压材料的热交换器中能够实现薄型化并且提高出入口形成部的热交换介质的流动特性、能够得到充分的热交换性能的热交换器。
本发明的其他目的及优点将从以下的优选实施方式而明确。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明具备以下的手段。
[1]一种热交换器，所述热交换器具备：传热部，所述传热部构成为供热交换介质在内部的中空部流通的热交换流路；以及出入口形成部，所述出入口形成部的内部与所述热交换流路连通连接且所述出入口形成部形成有用于供热交换介质流出流入的出入口，所述热交换器构成为在所述热交换流路中流通的热交换介质与配置在所述传热部的外表面的热交换对象构件之间进行热交换，其特征在于，
所述传热部的外表面部的至少一部分由覆盖片构成，所述覆盖片是在金属制的传热层的至少单面侧设置有树脂制的覆盖层而得到的层压材料，
所述出入口形成部的外尺寸厚度形成得比所述传热部的外尺寸厚度厚。
此外，在本发明中，出入口形成部及传热部沿着热交换流路的流路方向配置。而且，在本发明中，出入口形成部配置在传热部的端缘部。
[2]根据前项1所述的热交换器，在所述出入口形成部设置有具有作为用于保持其厚度的间隔件的功能的加强构件。
[3]根据前项1或2所述的热交换器，在所述传热部的中空部设置有用于保持所述热交换流路的高度的间隔构件。
[4]根据前项1～3中任一项所述的热交换器，所述传热部的外尺寸厚度设定为5mm以下。
[5]根据前项1～4中任一项所述的热交换器，所述热交换流路从所述传热部的一端缘部向另一端缘部延伸，且并列地配置有多个，
所述出入口形成部包括沿着所述多个热交换流路的上游侧端部配置的上游侧集管构件和沿着下游侧端部配置的下游侧集管构件，
所述热交换器构成为，经由所述出入口流入到所述上游侧集管构件的热交换介质分流而流入各热交换流路，并且从各热交换流路流出的热交换介质在所述下游侧集管构件合流而从所述下游侧的出入口流出。
[6]根据前项1～5中任一项所述的热交换器，将厚度方向的一方作为表面侧，将另一方作为背面侧，
所述出入口形成部的表面侧以相对于所述传热部的表面侧向表面侧突出的方式配置，并且所述出入口形成部的背面侧以相对于所述传热部的背面侧向背面侧突出的方式配置。
[7]根据前项1～6中任一项所述的热交换器，设置有多个所述出入口形成部，
多个出入口成形部的各出入口均朝向厚度方向的一方侧开口。
[8]根据前项1～7中任一项所述的热交换器，在所述出入口形成部的两侧分别配置有所述传热部。
[9]根据前项1～8中任一项所述的热交换器，所述热交换流路的高度设定为3mm以下。
[10]根据前项1～9中任一项所述的热交换器，在所述传热部的中空部设置有用于保持所述热交换流路的高度的间隔构件，
在所述出入口形成部设置有具有作为用于保持其厚度的间隔件的功能的加强构件，
所述间隔构件及所述加强构件一体地形成。
[11]根据前项1～10中任一项所述的热交换器，以覆盖所述传热部的整个区域的方式配置有所述覆盖片。
[12]根据前项1～11中任一项所述的热交换器，以覆盖外周面整个区域的方式配置有所述覆盖片。
[13]根据前项1～12中任一项所述的热交换器，所述覆盖片的至少一部分由成形品构成。
发明效果
根据发明[1]的热交换器，由于将出入口形成部形成得比传热部厚，因此能够充分确保出入口形成部内的流路而能够提高流动特性及热交换性能并且实现设置电池等热交换对象构件的传热部的薄型化，能够整体实现小型紧凑化。此外，由于出入口形成部未配置热交换对象构件，因此在空间上有余裕，即使使厚度变厚，也不会与其他构件发生干涉，不会产生不良影响。
根据发明[2]的热交换器，由于在出入口形成部设置有加强构件，因此，即使对于压缩应力等也能够充分确保出入口形成部的厚度，能够提高在其内部流通的热交换介质的流动特性，能够充分确保热交换性能。
根据发明[3]的热交换器，由于在传热部配置有间隔构件，因此也能够充分确保传热部的热交换流路的流路截面，从这一点出发，也能够提高热交换介质的流动特性，能够提高热交换性能。
根据发明[4]的热交换器，能够更可靠地实现薄型化，并且更可靠地提高热交换性能。
根据发明[5]的热交换器，由于是平行流型，因此能够使热交换介质均等地在并列设置的多个热交换流路中流通，能够无偏差且均等地对热交换对象构件的整体进行热交换，能够进一步提高热交换性能。
根据发明[6]的热交换器，能够更进一步实现薄型化并且提高出入口形成部处的热交换介质的流动特性，能够充分确保热交换性能。
根据发明[7]的热交换器，由于多个出入口朝向相同方向开口，因此能够将与出入口连接的配管全部从一个方向(表面侧)连接，能够减小配管处理用的空间，能够更进一步实现小型紧凑化。
根据发明[8]的热交换器，能够相对于出入口形成部增多传热部的数量，能够限制出入口形成部的数量，并且对更多的热交换对象构件进行热交换，能够更进一步高效地进行热交换。
根据发明[9]的热交换器，能够更进一步可靠地实现薄型化，并且更进一步可靠地提高热交换性能。
根据发明[10]的热交换器，由于将所需的构件一体化，因此能够削减部件件数，能够实现构造的简化及组装作业性的提高。
根据发明[11]、[12]的热交换器，能够用覆盖片有效地覆盖，能够可靠地防止漏液等不良情况。
根据发明[13]的热交换器，即使是复杂的形状，也能够削减部件件数，并且也能够可靠地防止漏液等不良情况。
附图说明
图1是示出使用了作为本发明的第1实施方式的热交换器的热交换面板的电池冷却单元的剖视图。
图2是将第1实施方式的电池冷却单元中的出入口形成部周边放大而示出的剖视图。
图3是在第1实施方式的热交换面板中以拆下覆盖片的状态示出的立体图。
图4是用于说明第1实施方式的热交换面板的流路的俯视图。
图5是示出使用了作为本发明的第2实施方式的热交换器的热交换面板P的电池冷却单元的剖视图。
图6是在第2实施方式的热交换面板中以拆下覆盖片的状态示出的立体图。
图7是用于说明第2实施方式的热交换面板的流路的俯视图。
图8是用于说明作为本发明的第3实施方式的热交换器的热交换面板的流路的俯视图。
图9是示出作为本发明的第4实施方式的热交换器的热交换面板的剖视图。
图10是示出第4实施方式的热交换面板的立体图。
图11是用于说明作为本发明的热交换器的热交换面板的第1使用例的剖视图。
图12是用于说明作为本发明的热交换器的热交换面板的第2使用例的剖视图。
图13是将作为本发明的第1变形例的热交换器的出入口形成部周边放大而示出的剖视图。
图14是示出使用了作为本发明的第2变形例的热交换器的热交换面板的电池冷却单元的剖视图。
图15是示出第2变形例的热交换面板的立体图。
图16是将作为第1参考例的薄型热交换器的出入口形成部周边放大而示出的剖视图。
图17是将作为第2参考例的厚型热交换器的出入口形成部周边放大而示出的剖视图。
具体实施方式
<第1实施方式>
图1是示出使用了作为本发明的第1实施方式的热交换器的热交换面板P的电池冷却单元的剖视图，图2是将电池冷却单元中的出入口形成部周边放大而示出的剖视图，图3是示出在热交换面板P中以拆下覆盖片的状态示出的立体图，图4是用于说明热交换面板P的冷却液L的流动的俯视图。此外，在以下的说明中，为了容易理解发明，将图1的上下方向作为本热交换面板P的“厚度方向”、将左右方向作为本热交换面板P的“纵向”、将与图1的纸面正交的方向(图4的上下方向)作为本热交换面板P的“横向”进行说明。而且，将厚度方向的一方侧(图1的上侧)作为“表面侧”、将另一方侧(图1的下侧)作为“背面侧”进行说明。当然，在本发明的热交换器(热交换面板)中，实际使用时的设置状态(朝向)并不限定于图1的状态，也可以配置为任何状态(朝向)。
如图1～图4所示，本第1实施方式的热交换面板P在对用于驱动电动汽车等的电动机的电力供给用的单电池(电池单元)、电池组(电池包)等电池进行冷却时使用。该热交换面板(冷却器)P具备设置在纵向的两端缘部处的上游侧及下游侧的一对出入口形成部1a、1b和配置在一对出入口形成部1a、1b之间的传热部2。
在一对出入口形成部1a、1b分别配置有集管构件10a、10b。这些上游侧及下游侧的一对集管构件10a、10b在纵向的两端缘部沿着横向配置，且互相平行地配置。
该集管构件10a、10b形成为大致方管形状或细长的大致箱形状，在外周壁的传热部2侧(内侧)形成有开口部11。集管构件10a、10b的内部经由开口部11向内侧开放，但长度方向(横向)的两端部被封闭。
此外，在本实施方式中，将图1的左侧的集管构件10a作为上游侧(流入侧)集管构件、将右侧的集管构件10b作为下游侧(流出侧)集管构件进行说明。不过，在本发明中，也可以将图1左侧的集管构件10a作为下游侧、将右侧的集管构件10b作为上游侧而构成。
在集管构件10a、10b的表面侧的壁部的横向(长度方向)的端部形成有出入口15。
在集管构件10a、10b的出入口15分别固定有连接管3的一端，各连接管3以向集管构件10a、10b的表面侧突出的方式分别配置。
如图3所示，以架设在一对集管构件10a、10b的两端部之间的方式，沿横向等间隔地并列配置有沿着纵向的多个间隔构件4、5。并且，各间隔构件4、5的两端部分别固定于一对集管构件10a、10b。
在本实施方式中，将多个间隔构件4、5中的、配置于横向的两侧处的间隔构件称为侧框间隔构件4，将配置于侧框间隔构件4的内侧的间隔构件称为中间间隔构件5。
中间间隔构件5的两端部配置于集管构件10a、10b的开口缘部，构成为，以集管构件10a、10b的内部不被中间间隔构件5遮挡的方式使得冷却液L能够沿着集管构件10的横向(长度方向)流动。
而且，在本实施方式中，在多个间隔构件4、5的彼此之间形成有作为中空部的热交换流路20。热交换流路20沿着纵向延伸，且沿横向等间隔地配置。各热交换流路20的两端部经由开口部11而与集管构件10a、10b的内部连通连接。
由此，集管构件10a、10b的出入口15经由集管构件10a、10b的内部而分别与各热交换流路20的两端部连通连接。
在此，在本实施方式中，侧框间隔构件4的厚度尺寸和中间间隔构件5的厚度尺寸均形成为相同的厚度。而且，集管构件10的厚度尺寸形成得比间隔构件4、5的厚度尺寸厚，如后所述，包括覆盖片6在内的集管构件10a、10b的厚度尺寸(外尺寸)T1形成得比包括覆盖片6在内的间隔构件4、5的厚度尺寸(外尺寸)T2厚。
在本实施方式中，集管构件10a、10b及间隔构件4、5一体地形成，形成骨架构件。集管构件10a、10b及间隔构件4、5例如由硬质合成树脂的成形品构成，各构件4、5、10a、10b间的接合部通过热熔接等而被接合固定。
另外，在本实施方式中，骨架构件4、5、10a、10b的整个区域由覆盖片6覆盖。
覆盖片6由层压材料构成，该层压材料由铝箔等金属箔制的传热层和与该传热层的两面层叠一体化的热塑性树脂制的覆盖层构成。本发明中使用的层压材料只要是在传热层的至少单面侧形成有树脂制的覆盖层的至少2层以上的构造即可，可以如本实施方式那样为3层构造，也可以为4层以上的构造。
在本实施方式中，利用2张覆盖片6以从表背(上下)夹入的方式覆盖骨架构件4、5、10，使表背2张覆盖片6的外周缘部重叠，通过热熔接等将该重叠区域接合，并且通过热熔接等将覆盖片6与对应的骨架构件4、5、10的区域、例如将覆盖片6、与集管构件10a、10b及间隔构件4、5的表背两面接合，骨架构件4、5、10a、10b的外周整个区域由覆盖片6覆盖。
此外，在覆盖片6的与连接管3对应的位置形成有管插通孔65，连接管3经由该管插通孔65被向覆盖片6的外侧引出，并且将其引出端部(顶端开口部)配置于外部。
在这样形成的热交换面板P中，配置集管构件10a、10b的部分包括覆盖片6在内而构成为出入口形成部1a、1b，并且间隔构件4、5、即配置热交换流路20的部分包括覆盖片6在内而构成为传热部2。在该结构中，设置于出入口形成部1a、1b的覆盖片6构成为出入口形成部1a、1b的外表面部，并且设置于传热部2的覆盖片6构成为传热部2的外表面部。
另外，在本实施方式中，覆盖片6通过覆盖骨架构件4、5、10a、10b的整个区域而构成热交换面板P的外装体。此外，在本实施方式中，外装体构成为外表面部。
另外，集管构件10a、10b兼用作具有作为用于保持与集管构件10a、10b对应地配置的覆盖片6的厚度方向的间隔的间隔件的功能的加强构件。而且，间隔构件4、5具有作为用于保持与热交换流路P对应地配置的覆盖片6的厚度方向的间隔的间隔件的功能。
另外，在热交换面板P中，出入口形成部1a、1b的表面侧及背面侧均形成为相对于传热部2的表面及背面向表面侧及背面侧突出。
在此，在本实施方式的热交换面板P中，如上所述，出入口形成部1a、1b的厚度尺寸(外尺寸厚度)T1相对于传热部2的厚度尺寸(外尺寸厚度)T2形成得较厚。此外，在本实施方式中，如后所述，优选将传热部2的厚度尺寸T2设定为5mm以下，而且优选将传热部2的热交换流路20的高度尺寸T3设定为3mm以下。
在以上结构的热交换面板P中，如图1所示，以与热交换面板P的传热部2的表背外表面接触的方式配置作为热交换对象构件(冷却对象构件)的电池B而形成电池冷却单元(热交换单元)。
并且，如图1及图4所示，在该电池冷却单元中，流出流入配管与连接管3连结，经由一方(上游侧)的连接管3而从出入口15向上游侧集管构件10a内流入作为热交换介质(制冷剂)的冷却水、防冻液等冷却液L，该冷却液L一边在集管构件10a分流一边经由开口部11而向各热交换流路20从其上游侧端部流入。流入到各热交换流路20的冷却液L通过各热交换流路20而从下游侧端部经由开口部11流入下游侧集管构件10b内并在此处合流之后，经由下游侧集管构件10b的流出口15而从连接管3流出。这样一来，使冷却液L在各热交换流路20内循环，在该循环的冷却液L与电池B之间经由覆盖片6进行热交换，由此对电池B进行冷却。
在此，在本实施方式的热交换面板P中，由于利用传热部2对电池B进行冷却，因此电池B与传热部2对应地配置，在出入口形成部1a、1b(集管构件10a、10b)未配置电池B。因此，与该出入口形成部1a、1b对应的区域在热交换器中是死区(英文：dead space)，在空间上有余裕。在本实施方式中，通过将该在空间上有余裕的出入口形成部1a、1b的厚度形成得较厚，且将传热部2的厚度形成得较薄，能够确保良好的热交换性能并且实现薄型化。
具体地进行说明，在如本实施方式那样使用层压材料作为覆盖片6的热交换面板P中，由于覆盖片6的柔软性高且刚性低，因此，特别是在出入口形成部1a、1b中，为了确保该部分的厚度，优选设置集管构件10等加强构件(间隔件)。在此，假设在以制作如图16所示那样出入口形成部101和传热部102为相同厚度的热交换面板为前提的情况下，若想要在出入口形成部101设置了集管构件110的状态下实现薄型化，则集管构件110的厚度会变薄而其内部流路(コ字槽)的宽度变窄，因此，通过该宽度窄的内部流路的冷却液L的流动特性降低，进而整个区域的冷却液L的流动特性降低，热交换性能(冷却性能)降低。此外，为了确保集管构件110的内部流路的流动特性，若使集管构件110的厚度变厚，则如图17所示，传热部102的厚度也变厚，无法将热交换器的厚度形成得较薄。
相对于此，如图1及图2所示，在本实施方式的热交换面板P中，由于使在空间上有余裕的出入口形成部1a、1b(集管构件10a、10b)的厚度变厚而将内部流路的宽度形成得较宽，并且使传热部2的厚度变薄，因此能够提高出入口形成部1a、1b中的冷却液L的流动特性而提高热交换性能，并且将电池冷却单元整体的厚度形成得较薄。
另外，在本实施方式的热交换面板P中，由于在出入口形成部1a、1b配置有兼用作加强构件(间隔件)的集管构件10a、10b，因此，即使对于压缩应力等也能够充分确保出入口形成部1的厚度，能够提高在其内部流通的冷却液L的流动特性，能够充分确保热交换性能。另外，也能够防止由冷却液L的内压引起的变形。
而且，在本实施方式的热交换面板P中，由于在传热部2配置有间隔构件4、5，因此，即使对于压缩应力等也能够充分确保传热部2的热交换流路20的流路截面，从这一点出发，也能够提高冷却液L的流动特性，能够提高热交换性能。
另外，在本实施方式的热交换面板P中，在将传热部2的厚度尺寸T2设定为5mm以下的情况下，通过使出入口形成部1a、1b变厚，能够得到更优异的效果。即，在将传热部2的厚度T设定为5mm以下的情况下，假设如图16所示那样使出入口形成部101及传热部102的厚度相同，则出入口形成部101的厚度极端变薄，无法确保期望的流路截面，冷却液L的流动特性显著降低，热交换性能大幅降低。因此，在将传热部2的厚度尺寸T2设定为5mm以下的情况下，如本实施方式那样，通过将出入口形成部1a、1b的厚度形成得厚，能够显著地发挥流动特性提高的效果。
特别是在本实施方式中，在将传热部2的热交换流路20的高度尺寸T3设定为3mm以下的情况下，基于与上述同样的理由，能够更有效地提高流动特性及热交换性能。
另外，在本实施方式的热交换面板P中，将多个热交换流路20并列配置而形成为使冷却液L从集管构件10a分流并流入各热交换流路20的平行流型，因此冷却液L在各热交换流路20均等地流通，能够在传热部2的整个区域无偏差地冷却电池B。因此，能够无偏差且均等地冷却作为热交换对象构件的电池B的整体，能够进一步提高冷却性能。
另外，在本实施方式的热交换面板P中，将设置于上游侧及下游侧的出入口形成部1a、1b的出入口15处的连接管3均朝向表面侧配置，因此能够将与连接管3连接的配管全部从一个方向(表面侧)连接，能够减小配管处理用的空间，能够更紧凑地形成电池冷却单元。
另外，在本实施方式的热交换面板P中，将集管构件10a、10b及间隔构件4、5一体地形成而形成骨架构件，并在该骨架构件上覆盖覆盖片6，因此，形态稳定，即使对于外压等也能够有效地防止形态变形，在电动汽车等的有限的设置空间内也能够可靠地组装成稳定的状态。而且，间隔构件4也能够防止由冷却液L的内压引起的变形。
另外，在本实施方式的热交换面板P中，利用覆盖片6以覆盖整个区域的方式形成为袋状，因此能够可靠地防止冷却液L向外部漏出等不良情况。
此外，在上述第1实施方式的热交换面板P中，将出入口形成部1a、1b以其表面侧及背面侧相对于传热部2的表面侧及背面侧突出的方式形成，但不限于此，在本发明中，也可以仅使出入口形成部1a、1b的表面侧及背面侧中的任一方突出。例如如图13所示，也可以将出入口形成部1a、1b的表面侧形成为相对于传热部2的表面向表面侧突出，将出入口形成部1a、1b的背面和传热部2的背面配置在同一平面内。总之，只要将出入口形成部1a、1b的外尺寸厚度T1形成得比传热部2的外尺寸厚度T2厚即可。
另外，在上述第1实施方式的热交换面板P中，以包围骨架构件10a、10b、4、5的整个区域的方式配置覆盖片6，在出入口形成部1a、1b及传热部2的整个区域设置覆盖片6，但并不仅限于此，在本发明中，传热部2的外表面部的至少一部分由覆盖片6构成即可。例如，如图14及图15所示，也可以通过将2张覆盖片6分别粘贴于上游侧及下游侧集管构件10a、10b之间的间隔构件4、5的表面侧及背面侧，从而将覆盖片6实质上仅配置于传热部2，而不配置于出入口形成部1a、1b。在该结构的热交换面板P中，传热部2的外表面部由覆盖片6构成，并且出入口形成部1a、1b的外表面部由集管10a、10b的外表面构成。而且，在该结构的热交换面板P中，出入口形成部1a、1b的外尺寸厚度相当于集管构件10a、10b的外尺寸厚度。
在该变形例的热交换面板P中，也与上述第1实施方式的热交换面板P同样地供冷却液L流通，对电池B等进行冷却。
<第2实施方式>
图5是示出使用了作为本发明的第2实施方式的热交换器的热交换面板P的电池冷却单元的剖视图，图6是示出在第2实施方式的热交换面板P中以拆下覆盖片的状态示出的立体图，图7是用于说明第2实施方式的热交换面板P的冷却液L的流动的俯视图。
如这些图所示，该第2实施方式的热交换面板P具备传热部2和设置于该传热部2的纵向的一端缘部处的出入口形成部1。
在出入口形成部1配置有沿横向连续延伸的1个集管构件10。该集管构件10形成为方管形状，在外周壁形成有朝向传热部2侧开放的开口部11。
而且，集管构件10在其长度方向(横向)的中央位置，内部被分隔壁55分隔，比该分隔壁55靠横向的一方侧半部(图7的下侧半部)构成为上游侧集管构件10a，并且，另一方侧半部(图7的上侧半部)构成为下游侧集管10b。此外，在本实施方式中，如后所述，分隔壁55由中间间隔构件5的一部分(延长部)构成。
在此，在本实施方式中，热交换面板P的与上游侧集管构件10a对应的部分构成为上游侧出入口形成部1a，并且与下游侧集管构件10b对应的部分构成为下游侧出入口形成部1b。
另外，在上游侧及下游侧集管构件10a、10b的表面侧的壁部分别形成有出入口15。而且，在各集管构件10a、10b分别固定有连接管3的一端，各连接管3以向集管构件10a、10b的表面侧突出的方式分别配置。
在集管构件10的两端部分别固定有沿着纵向的侧框间隔构件4的一端，该侧框间隔构件4沿着传热部2的两侧缘部配置。
而且，在两侧的侧框间隔构件4的顶端部固定有端框间隔构件40的两端部，该端框间隔构件40沿着传热部2的与集管构件10相反侧的端缘配置。
另外，在集管构件10的中间部，分别固定有沿着纵向的多个(3个)中间间隔构件5的一端，各中间间隔构件5的顶端部(非固定侧端部)与上述端框间隔构件40隔开间隔地配置。
关于多个中间间隔构件5中的、与集管构件10的长度方向中央位置对应地配置的中间间隔构件5，其集管构件10侧的端部延长，作为该延长部的分隔壁55经由开口部11而固定于集管构件10的内部。由此，如上所述，利用分隔壁55，将集管构件10的内部在长度方向中央位置处分隔，划分为上游侧集管构件10a和下游侧集管构件10b。
此外，多个中间间隔构件5中的、配置于中央位置以外的位置的中间间隔构件5与上述第1实施方式同样地固定于集管构件10的开口部11，构成为内部不会被这些间隔构件5遮挡。
在此，在本第2实施方式中，由集管构件10及间隔构件4、40、5形成骨架构件。
另外，在本实施方式中，在侧框间隔构件4及中间间隔构件5彼此之间，形成有作为中空部的热交换流路20。该热交换流路20中的与上游侧集管构件10a对应的热交换流路20构成为去往侧热交换流路20a，并且与下游侧集管构件10b对应的热交换流路20构成为返回侧热交换流路20b。
而且，在中间间隔构件5的非固定侧端部与端框间隔构件40之间形成有沿横向连续延伸的中空部，该中空部构成为转弯用热交换流路21。
在本第2实施方式中，也与上述第1实施方式同样地，利用2张覆盖片6从表背两侧覆盖骨架构件4、5、10、40的整个区域并通过热熔接等接合固定，由此形成热交换面板P。
此外，在该第2实施方式的热交换面板P中也与上述同样地，在覆盖片6中的与连接管3对应的位置形成有管插通孔65，经由该管插通孔65将连接管3向覆盖片6的外侧引出。
在该第2实施方式的热交换面板P中，其他结构与上述第1实施方式的热交换面板P实质上是同样的，因此，对相同或相当的部分标注相同的附图标记并省略重复说明。
在该第2实施方式的热交换面板P中，以与热交换面板P的传热部2的表背外表面接触的方式配置作为热交换对象构件(冷却对象构件)的电池B而形成电池冷却单元(热交换单元)。
在该电池冷却单元中，当冷却液L经由连接管3及出入口15流入上游侧集管构件10a内时，该冷却液L在上游侧集管构件10a内分流并通过各去往侧热交换流路20a，流入转弯用热交换流路21。而且，冷却液L通过转弯用热交换流路21而进行U形转弯，由此流入返回侧热交换流路20b。接着，该冷却液L通过返回侧热交换流路20b流入下游侧集管构件10b内并在那里合流，然后经由出入口15及连接管3流出。这样，冷却液L在各热交换流路20a、20b、21内循环，另一方面，在该循环的冷却液L与电池B之间经由覆盖片6进行热交换，由此电池B被冷却。
在该第2实施方式的热交换面板P中也能够得到与上述第1实施方式同样的效果。
而且，根据该第2实施方式的热交换面板P，由于在纵向的一端缘部直列地排列配置有上游侧及下游侧集管构件10a、10b，因此能够将与连接管3连接的配管集中配置在热交换面板P的一端缘部，能够更紧凑地制作热交换面板P，进而能够更紧凑地制作电池冷却单元。
另外，在该第2实施方式的热交换面板P中，将集管构件10仅配置于纵向的一端缘部即可，能够将另一端缘部用作热交换流路21，因此，能够扩大传热部2的传热面积，能够更进一步高效地进行热交换。
<第3实施方式>
图8是用于说明作为本发明的第3实施方式的热交换器的热交换面板P的冷却液L的流动的俯视图。
如该图所示，该第3实施方式的热交换面板P具备直列配置的上游侧及下游侧的出入口形成部1a、1b、和设置在该出入口形成部1a、1b的两侧的2个传热部2。
在出入口形成部1a、1b设置有集管构件10，该集管构件10的内部在长度方向的中间位置被分隔壁55分隔，比分隔壁55靠一方侧半部(图8的下侧半部)构成为上游侧集管构件10a，并且另一方侧半部(图8的上侧半部)构成为下游侧集管构件10b。
另外，在集管构件10a、10b的外周壁分别设置有朝向两侧的传热部2侧开放的开口部11。而且，在集管构件10a、10b形成有朝向厚度方向的一方侧(表面侧等)开口的出入口15。
另外，配置于集管构件10a、10b的纵向的一方侧(图8的右侧)的传热部2与上述图5～图7所示的第2实施方式的热交换面板P同样地设置有侧框间隔构件4、端框间隔构件40及中间间隔构件5，形成一方侧骨架部。
而且，配置在集管构件10a、10b的另一方侧(图8的左侧)的传热部2具有相对于上述一方侧的传热部2为左右对称形状且实质上相同的结构。即，在另一方侧的传热部2中也与上述同样地设置有侧框间隔构件4、端框间隔构件40及中间间隔构件5，形成另一方侧骨架部。
并且，由集管构件10a、10b、一方侧骨架部及另一方侧骨架部构成的骨架构件与上述实施方式同样地，利用表背2张覆盖片6覆盖整个区域并通过热熔接等接合固定，由此形成该第3实施方式的热交换面板P。
在该第3实施方式的热交换面板P中，其他结构与上述实施方式的热交换面板P实质上是同样的，因此对相同或相当的部分标注相同的附图标记并省略重复说明。
在该第3实施方式的热交换面板P中，以与两侧2个传热部2的表背外表面接触的方式配置共计4个作为热交换对象构件的电池B等(参照图1及图5等)而形成电池冷却单元。
在该电池冷却单元中，当冷却液L经由出入口15流入上游侧集管构件10a内时，该冷却液L在上游侧集管构件10a内分流而流入两侧的传热部2的各去往侧热交换流路20a。这样流入的冷却液L通过各去往侧热交换流路20a流入对应的转弯用热交换流路21，在此处进行U形转弯，由此流入两侧的传热部2的各返回侧热交换流路20b。接着，该冷却液L通过各返回侧热交换流路20b向下游侧集管构件20b从其两侧流入，在此处合流之后，从出入口15流出。这样，冷却液L在各热交换流路20a、20b、21内循环，另一方面，通过在该循环的冷却液L与电池B之间进行热交换，从而电池B被冷却。
在该第3实施方式的热交换面板P中也能够得到与上述实施方式同样的效果。
而且，在该第3实施方式的热交换面板P中，能够利用1个集管构件10向两侧2个传热部2供给冷却液L，能够削减作为集管构件的出入口形成部，与此相应地能够更进一步实现紧凑化。
<第4实施方式>
图9是示出作为本发明的第4实施方式的热交换器的热交换面板P的剖视图，图10是示出第4实施方式的热交换面板P的立体图。
如两图所示，关于该第4实施方式的热交换面板P，外装体由配置在表面侧的成形体7和配置在该成形体7的背面侧的罩片70构成。
成形体7通过将作为覆盖片的层压材料进行热成形而形成，形成为一体地具备除了外周缘部以外的中间部向表面侧突出的传热部用突出部71、该传热部用突出部71的纵向的两端部进一步向表面侧突出的出入口形成部用突出部72及设置于突出部71、72的背面侧外周缘部的凸缘部75的大致倒托盘形状。
而且，在成形体7的出入口形成部用突出部72形成有出入口15，并且在该出入口15安装有树脂制的连接管3。连接管3例如具备管主体31、设置于管主体31的基端外周的凸缘32、以及能够从管主体31的顶端侧外嵌于管主体31的压环33。并且，管主体31从成形体7的背面侧(内表面侧)插通配置于出入口15，并且从成形体7的表面侧(外表面侧)将压环33外嵌于管主体31，在该状态下，通过热熔接等将成形体7中的出入口15的内周缘部与管主体31、凸缘32及压环33接合，由此将连接管3固定于成形体7。
另外，在成形体7的背面侧配置有罩片70，通过热熔接等将成形体7的凸缘部75与罩片70的外周缘部接合，由此形成外装体(壳体)，形成本第4实施方式的热交换面板P。并且，利用该热交换面板P中的与两侧的出入口形成部用突出部72对应的部分分别形成出入口形成部1，并且利用与传热部用突出部71对应的部分形成传热部2。而且，传热部2内的中空部构成为热交换流路20。
此外，在传热部2的内部，根据需要配置有内翅片等。
在该第4实施方式的热交换面板P中，配置成作为热交换对象构件的电池B与传热部2的表面和/或背面接触的状态，形成电池冷却单元(热交换单元)。
在该电池冷却单元中，当冷却液L经由连接管3流入一方(上游侧)的出入口形成部1时，该冷却液L流入传热部2内。而且，该冷却液L在传热部2(热交换流路20)中流通而流入另一方(下游侧)的出入口形成部1，经由连接管3流出。这样，冷却液L在热交换流路20内循环，另一方面，在该循环的冷却液L与电池B之间进行热交换，由此电池B被冷却。
在该第4实施方式的热交换面板P中也能够得到与上述同样的效果。而且，在该第4实施方式的热交换面板P中，不需要安装集管构件、间隔构件等，与此相应地，能够省略部件件数，能够实现构造的简化、组装作业性的提高。
当然，在本第4实施方式的热交换面板P中，也可以配置集管构件(加强构件)、间隔构件。
<使用例>
作为本发明的热交换器的热交换面板P可以逐个单独使用，也可以一并使用多个。
例如，如图11所示，将热交换面板P与电池B等热交换对象构件交替地并列配置，在相邻的热交换面板P中经由连接管3将对应的出入口形成部1a彼此连通连接。此外，在图11中，仅示出上游侧的出入口形成部1a的周边，但在下游侧也经由连接管等将对应的下游侧的出入口形成部彼此连通连接。
在该电池冷却单元中，例如，当冷却液L经由连接管3流入图11的上侧的热交换面板P的上游侧出入口形成部1a时，该冷却液L分流而一部分的冷却液L通过上侧的热交换面板P的传热部2而被向下游侧出入口形成部1b引导，另一方面，剩余的冷却液L经由连接管3流入下侧的热交换面板P的上游侧出入口形成部1a，并通过传热部2而被向下游侧出入口形成部1b引导。而且，被引导到上侧的热交换面板P的下游侧出入口形成部1b的冷却液L经由连接管等被引导到下侧的热交换面板P的下游侧出入口形成部1b，与通过下侧的热交换面板P的传热部2后的上述剩余的冷却液L合流之后，经由连接管等而流出。这样一来，在各热交换面板P的传热部2进行循环的冷却液L与电池B进行热交换。
此外，在该使用例的电池冷却单元中，以使用2个热交换面板P的情况为例进行了说明，但当然也可以将3个以上的热交换面板P与上述同样地并列配置来使用。
另外，在上述图11的使用例中，以使用连接管3将相邻的热交换面板P中的出入口形成部1a彼此连结的情况为例进行了说明，但也能够不经由连接管等而将相邻的热交换面板P直接连通连接。
例如，如图12所示，作为热交换面板P，将出入口形成部1(1a)的厚度形成得厚，在使相邻的热交换面板P的出入口形成部1彼此重叠了时，在相邻的热交换面板P的传热部2之间形成能够收容电池B等热交换对象构件的大小的间隙。由此，能够不使用连接管等而使相邻的热交换面板P的出入口形成部1彼此直接重叠来制作电池冷却单元。
在该电池冷却单元中，不需要使用连接管，与此相应地，能够削减部件件数，能够实现构造的简化及组装作业性的提高。
本申请伴有在2019年9月4日申请的日本专利申请的日本特愿2019-161264号的优先权，其公开内容直接构成本申请的一部分。
在此使用的用语及表达是为了说明而使用的用语及表达，并不用于限定性地解释，也并不排除此处示出且叙述的特征事项的任何均等物，必须认识到也容许本发明的权利要求范围内的各种变形。
本发明能够以多个不同的方式具体化，但该公开应视为提供本发明的原理的实施例，这些实施例并不意图将本发明限定于此处记载和/或图示的优选实施方式，基于这样的了解，在此记载有很多的图示实施方式。
在这里记载了几个本发明的图示实施方式，但本发明并不限定于此处记载的各种优选实施方式，也包含具有能够由所谓的本领域技术人员基于该公开而认识到的均等的要素、修正、删除、组合(例如，跨各种实施方式的特征的组合)、改良和/或变更的所有实施方式。权利要求的限定事项应基于在该权利要求中使用的用语而被宽泛地解释，并不应限定于本说明书或本申请的实施中所记载的实施例，这样的实施例应该被解释为是非排他性的。
产业上的可利用性
本发明的热交换器例如能够适合用作用于对混合动力汽车、电动汽车等所采用的电动机驱动用电池装置等发热体进行冷却的冷却装置。
附图标记说明
1、1a、1b：出入口形成部
10、10a、10b：集管构件
15：出入口
2：传热部
20、20a、20b：交换流路
3：连接管
4、40、5：间隔构件
6：覆盖片
65：管插通孔
7：成形体
B：电池(热交换对象构件)
L：冷却液(热交换介质)
P：热交换面板(热交换器)
T1：出入口形成部厚度尺寸(外尺寸)
T2：传热部厚度尺寸(外尺寸)
T3：流路高度

Claims (13)

1.一种热交换器，所述热交换器具备：传热部，所述传热部构成为供热交换介质在内部的中空部流通的热交换流路；以及出入口形成部，所述出入口形成部的内部与所述热交换流路连通连接且所述出入口形成部形成有用于供热交换介质流出流入的出入口，所述热交换器构成为在所述热交换流路中流通的热交换介质与配置在所述传热部的外表面的热交换对象构件之间进行热交换，其特征在于，
所述传热部的外表面部的至少一部分由覆盖片构成，所述覆盖片是在金属制的传热层的至少单面侧设置有树脂制的覆盖层而得到的层压材料，
所述出入口形成部的外尺寸厚度形成得比所述传热部的外尺寸厚度厚。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，
在所述出入口形成部设置有具有作为用于保持其厚度的间隔件的功能的加强构件。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，
在所述传热部的中空部设置有用于保持所述热交换流路的高度的间隔构件。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的热交换器，其特征在于，
所述传热部的外尺寸厚度设定为5mm以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的热交换器，其特征在于，
所述热交换流路从所述传热部的一端缘部向另一端缘部延伸，且并列地配置有多个，
所述出入口形成部包括沿着所述多个热交换流路的上游侧端部配置的上游侧集管构件和沿着下游侧端部配置的下游侧集管构件，
所述热交换器构成为，经由所述出入口流入到所述上游侧集管构件的热交换介质分流而流入各热交换流路，并且从各热交换流路流出的热交换介质在所述下游侧集管构件合流而从所述下游侧的出入口流出。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的热交换器，其特征在于，
将厚度方向的一方作为表面侧，将另一方作为背面侧，
所述出入口形成部的表面侧以相对于所述传热部的表面侧向表面侧突出的方式配置，并且所述出入口形成部的背面侧以相对于所述传热部的背面侧向背面侧突出的方式配置。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的热交换器，其特征在于，
设置有多个所述出入口形成部，
多个出入口成形部的各出入口均朝向厚度方向的一方侧开口。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的热交换器，其特征在于，
在所述出入口形成部的两侧分别配置有所述传热部。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的热交换器，其特征在于，
所述热交换流路的高度设定为3mm以下。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的热交换器，其特征在于，
在所述传热部的中空部设置有用于保持所述热交换流路的高度的间隔构件，
在所述出入口形成部设置有具有作为用于保持其厚度的间隔件的功能的加强构件，
所述间隔构件及所述加强构件一体地形成。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的热交换器，其特征在于，
以覆盖所述传热部的整个区域的方式配置有所述覆盖片。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的热交换器，其特征在于，
以覆盖外周面整个区域的方式配置有所述覆盖片。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的热交换器，其特征在于，
所述覆盖片的至少一部分由成形品构成。
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